mongodb

原创
2019/02/25 17:28
阅读数 14

mongodb介绍

官网www.mongodb.com, 当前最新版3.4
C++编写,基于分布式的,属于NoSQL的一种
在NoSQL中是最像关系型数据库的
MongoDB 将数据存储为一个文档,数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档、数组及文档数组。
关于JSON http://www.w3school.com.cn/json/index.asp
因为基于分布式,所以很容易扩展

mogodb和关系型数据库比较

关系型数据库数据结构

mongodb的数据结构

mongodb的安装

epel自带的mongodb版本为2.6,我们需要安装3.4版本
官方安装文档https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-red-hat/
cd /etc/yum.repos.d/
vim mongodb-org-3.4.repo//加入如下内容:

[mongodb-org-3.4]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.4/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.4.asc

yum list |grep mongodb //可以看到mongodb相关的rpm包
yum install -y mongodb-org

连接mongodb

systemctl start mongod //启动服务
在本机可以直接运行命令mongo进入到mongodb shell中
如果mongodb监听端口并不是默认的27017,则在连接的时候需要加--port 选项,例如
mongo --port 27018
连接远程mongodb,需要加--host,例如:
mongo --host  127.0.0.1
如果设置了验证,则在连接的时候需要带用户名和密码
mongo -uusername -ppasswd --authenticationDatabase db //这个和MySQL挺像

mongodb的用户管理

use admin//需要切换到admin库
db.createUser( { user: "admin", customData: {description: "superuser"}, pwd: "admin122", roles: [ { role: "root", db: "admin" } ] } )
user指定用户,customData为说明字段,可以省略,pwd为密码,roles指定用户的角色,db指定库名 
use admin //切换到admin库
db.system.users.find()  //列出所有用户,需要切换到admin库
show users  //查看当前库下所有的用户
db.dropUser('admin') //删除用户
若要用户生效,还需要编辑启动脚本vim /usr/lib/systemd/system/mongod.service,在OPTIONS=后面增--auth
重启服务systemctl restart mongod
mongo -u "admin" -p "admin122" --authenticationDatabase "admin"

use db1 //若 db1 不存在,就会自动创建db1
db.createUser( { user: "test1", pwd: "123aaa", roles: [ { role: "readWrite", db: "db1" }, {role: "read", db: "db2" } ] } )
test1用户对db1库读写,对db2库只读。
之所以先use db1,表示用户在 db1 库中创建,就一定要db1库验证身份,即用户的信息跟随随数据库。比如上述 test1虽然有 db2 库的读取权限,但是一定要先在db1库进行身份验证,直接访问会提示验证失败。
use db1
db.auth("test1", "123aaa")

  •  Read:允许用户读取指定数据库
  •  readWrite:允许用户读写指定数据库
  •  dbAdmin:允许用户在指定数据库中执行管理函数,如索引创建、删除,查看统计或访问system.profile
  •  userAdmin:允许用户向system.users集合写入,可以找指定数据库里创建、删除和管理用户
  •  clusterAdmin:只在admin数据库中可用,赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限。
  •  readAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读权限
  •  readWriteAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读写权限
  •  userAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的userAdmin权限
  •  dbAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的dbAdmin权限。
  •  root:只在admin数据库中可用。超级账号,超级权限

mongodb的库管理

 db.version()  //查看版本
 use userdb  //如果库存在就切换,不存在就创建
 show dbs //查看库,此时userdb并没有出现,这是因为该库是空的,还没有任何集合,只需要创建一个集合就能看到了 
 db.createCollection('clo1') //创建集合clo1,在当前库下面创建
 db.dropDatabase() //删除当前库,要想删除某个库,必须切换到那个库下
 db.stats()  //查看当前库的信息
 db.serverStatus()   //查看mongodb服务器的状态

mongodb创建集合

db.createCollection("mycol", { capped : true, size : 6142800, max : 10000 } )  //语法:db.createCollection(name,options)
name就是集合的名字,options可选,用来配置集合的参数,参数如下

  • capped true/false (可选)如果为true,则启用封顶集合。封顶集合是固定大小的集合,当它达到其最大大小,会自动覆盖最早的条目。如果指定true,则也需要指定尺寸参数。
  • autoindexID  true/false (可选)如果为true,自动创建索引_id字段的默认值是false。
  • size (可选)指定最大大小字节封顶集合。如果封顶如果是 true,那么你还需要指定这个字段。单位B
  • max (可选)指定封顶集合允许在文件的最大数量。

mongodb的数据管理

 show collections //查看集合,或者使用show  tables
 db.Account.insert({AccountID:1,UserName:"123",password:"123456"})  //如果集合不存在,直接插入数据,则mongodb会自动创建集合
 db.Account.update({AccountID:1},{"$set":{"Age":20}}) //更新
 db.Account.find()   //查看所有文档
 db.Account.find({AccountID:1})   //根据条件查询
 db.Account.remove({AccountID:1})  //根据条件删除
 db.Account.drop() //删除所有文档,即删除集合
 use dbname  //先进入对应的库
 db.printCollectionStats()  // 然后查看集合状态

php连接mongodb

mongodb的php扩展有两个:mongo.so和mongodb.so

mongo.so不在更新,但老的代码中用的还比较多。

php的mongodb.so扩展

 cd /usr/local/src/
 wget https://pecl.php.net/get/mongodb-1.3.0.tgz 
 tar zxvf mongodb-1.3.0.tgz
 cd mongodb-1.3.0
 /usr/local/php-fpm/bin/phpize
 ./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
 make && make install
 vi /usr/local/php/etc/php.ini //增加 extension = mongodb.so
 /usr/local/php/bin/php -m

php的mongo.so扩展

 到pecl官网上下载mongo的扩展源码包
 cd /usr/local/src/
 wget https://pecl.php.net/get/mongo-1.6.16.tgz 
 tar zxvf mongodb-1.6.16.tgz
 cd mongodb-1.6.16
 /usr/local/php-fpm/bin/phpize
 ./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
 make && make install
 vi /usr/local/php-fpm/etc/php.ini //增加 extension = mongo.so
 /usr/local/php/bin/php -m

测试mongo扩展

参考文档 https://docs.mongodb.com/ecosystem/drivers/php/
http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-php.html
vi /usr/local/apache2/htdocs/1.php //增加

<?php
$m = new MongoClient(); // 连接
$db = $m->test; // 获取名称为 "test" 的数据库
$collection = $db->createCollection("runoob");
echo "集合创建成功";
?>

nginx中:

curl -x127.0.0.1:80 www.1.com/1.php

mongodb副本集介绍

早期版本使用master-slave,一主一从和MySQL类似,但slave在此架构中为只读,当主库宕机后,从库不能自动切换为主
目前已经淘汰master-slave模式,改为副本集,这种模式下有一个主(primary),和多个从(secondary),只读。支持给它们设置权重,当主宕掉后,权重最高的从切换为主
在此架构中还可以建立一个仲裁(arbiter)的角色,它只负责裁决,而不存储数据
在此架构中读写数据都是在主上,要想实现负载均衡的目的需要手动指定读库的目标server

副本集架构图

 

mongodb副本集的搭建

三台机器: 192.168.66.139(primary)   192.168.66.140(secondary) 192.168.66.141(secondary)
编辑三台机器的配置文件,更改或增加:
replication://把此行前面的#删除
##oplog大小
oplogSizeMB: 20//前面有两个空格
##复制集名称
replSetName: aminglinux//前面有两个空格
分别重启三台机器

连接主,在主上运行命令mongo
>use admin
>config={_id:"aminglinux",members:[{_id:0,host:"192.168.133.130:27017"},{_id:1,host:"192.168.133.132:27017"},{_id:2,host:"192.168.133.133:27017"}]}
>rs.initiate(config)
 rs.status() //查看状态
如果两个从上的状态为"stateStr" : "STARTUP", 则需要进行如下操作
>var config={_id:"aminglinux",members:[{_id:0,host:"192.168.133.130:27017"},{_id:1,host:"192.168.133.132:27017"},{_id:2,host:"192.168.133.133:27017"}]}
 >rs.reconfig(config)
 此时再次查看rs.status()会发现从的状态变为SECONDARY

副本集更改权重模拟主宕机

默认三台机器权重都为1,如果任何一个权重设置为比其他的高,则该台机器马上切换为primary角色,所以我们预设三台机器的权重分别为:130:3,132:2,133:1
在主上执行
cfg = rs.conf()
cfg.members[0].priority = 3
cfg.members[1].priority = 2
cfg.members[2].priority = 1
rs.reconfig(cfg)
这样的话,第二个节点将会成为候选主节点。
主上执行 iptables -I INPUT -p tcp --dport 27017 -j DROP

mongodb分片介绍

分片就是将数据库进行拆分,将大型集合分隔到不同服务器上。比如,本来100G的数据,可以分割成10份存储到10台服务器上,这样每台机器只有10G的数据。
通过一个mongos的进程(路由)实现分片后的数据存储与访问,也就是说mongos是整个分片架构的核心,对客户端而言是不知道是否有分片的,客户端只需要把读写操作转达给mongos即可。
虽然分片会把数据分隔到很多台服务器上,但是每一个节点都是需要有一个备用角色的,这样能保证数据的高可用。
当系统需要更多空间或者资源的时候,分片可以让我们按需方便扩展,只需要把mongodb服务的机器加入到分片集群中即可

mongos:数据库集群请求的入口,所有的请求都通过mongos进行协调,不需要在应用程序添加一个路由选择器,mongos自己就是一个请求分发中心,它负责把对应的数据请求请求转发到对应的shard服务器上。在生产环境通常有多mongos作为请求的入口,防止其中一个挂掉所有的mongodb请求都没有办法操作。
config server:配置服务器,存储所有数据库元信息(路由、分片)的配置。mongos本身没有物理存储分片服务器和数据路由信息,只是缓存在内存里,配置服务器则实际存储这些数据。mongos第一次启动或者关掉重启就会从 config server 加载配置信息,以后如果配置服务器信息变化会通知到所有的 mongos 更新自己的状态,这样 mongos 就能继续准确路由。在生产环境通常有多个 config server 配置服务器,因为它存储了分片路由的元数据,防止数据丢失!
shard:存储了一个集合部分数据的MongoDB实例,每个分片是单独的mongodb服务或者副本集,在生产环境中,所有的分片都应该是副本集。

mongodb分片架构图

mongodb分片搭建

分片搭建-服务器规划

三台机器:A B C
A搭建:mongos、config server、副本集1主节点、副本集2仲裁、副本集3从节点
B搭建:mongos、config server、副本集1从节点、副本集2主节点、副本集3仲裁
C搭建:mongos、config server、副本集1仲裁、副本集2从节点、副本集3主节点
端口分配:mongos 20000、config 21000、副本集1 27001、副本集2 27002、副本集3 27003
三台机器全部关闭firewalld服务和selinux,或者增加对应端口的规则

分片搭建-创建目录

分别在三台机器上创建各个角色所需要的目录
mkdir -p /data/mongodb/mongos/log
mkdir -p /data/mongodb/config/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard1/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard2/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard3/{data,log}

分片搭建- config server 配置

mongodb3.4版本以后需要对config server创建副本集
添加配置文件(三台机器都操作)
mkdir /etc/mongod/
vim /etc/mongod/config.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/configsrv.pid
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/congigsrv.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0 #生产环境中一定要监听内网ip
port = 21000
fork = true
configsvr = true #declare this is a config db of a cluster;
replSet=configs #副本集名称
maxConns=20000 #设置最大连接数

启动三台机器的config server
mongod -f /etc/mongod/config.conf  //三台机器都要操作
登录任意一台机器的21000端口,初始化副本集
#mongo --port 21000
>config = { _id: "configs", members: [ {_id : 0, host : "192.168.66.139:21000"},{_id : 1, host : "192.168.66.140:21000"},{_id : 2, host : "192.168.66.141:21000"}]}
>rs.initiate(config)
{ "ok" : 1 }

分片搭建-分片配置

添加配置文件(三台机器都操作)
ABC三台机器:vim /etc/mongod/shard1.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard1.pid
dbpath = /data/mongodb/shard1/data
logpath = /data/mongodb/shard1/log/shard1.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27001
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard1 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

ABC三台机器:vim /etc/mongod/shard2.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard2.pid
dbpath = /data/mongodb/shard2/data
logpath = /data/mongodb/shard2/log/shard2.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27002
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard2 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

ABC三台机器:vim /etc/mongod/shard3.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard3.pid
dbpath = /data/mongodb/shard3/data
logpath = /data/mongodb/shard3/log/shard3.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27003
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard3 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

ABC三台机器:启动shard1
mongod -f /etc/mongod/shard1.conf //三台机器都要操作
登录139或者140任何一台机器的27001端口初始化副本集,141之所以不行,是因为shard1我们把141这台机器的27001端口作为了仲裁节点
#mongo --port 27001
>use admin
>config = { _id: "shard1", members: [ {_id : 0, host : "192.168.66.139:27001"}, {_id: 1,host : "192.168.66.140:27001"},{_id : 2, host : "192.168.66.141:27001",arbiterOnly:true}] }
>rs.initiate(config)

ABC三台机器:启动shard2
mongod -f /etc/mongod/shard2.conf //三台机器都要操作
登录140或者141任何一台机器的27002端口初始化副本集,139之所以不行,是因为shard2我们把139这台机器的27002端口作为了仲裁节点
#mongo --port 27002
>use admin
>config = { _id: "shard2", members: [ {_id: 0, host : "192.168.66.139:27002" ,arbiterOnly:true},{_id: 1, host : "192.168.66.140:27002"},{_id: 2, host : "192.168.66.141:27002"}] }
>rs.initiate(config)

ABC三台机器:启动shard3
mongod -f /etc/mongod/shard3.conf //三台机器都要操作
登录139或者141任何一台机器的27003端口初始化副本集,140之所以不行,是因为shard3我们把140这台机器的27003端口作为了仲裁节点
#mongo --port 27003
>use admin
>config = { _id: "shard3", members: [ {_id: 0, host : "192.168.66.139:27003"},{_id: 1, host : "192.168.66.140:27003", arbiterOnly:true},{_id: 2, host : "192.168.66.141:27003"}] }
>rs.initiate(config)

分片搭建-配置路由服务

添加配置文件(三台机器都操作)
vim /etc/mongod/mongos.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/mongos.pid
logpath = /data/mongodb/mongos/log/mongos.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 20000
fork = true
configdb = configs/192.168.66.139:21000, 192.168.66.140:21000, 192.168.66.141:21000 #监听的配置服务器,只能有1个或者3个,configs为配置服务器的副本集名字
maxConns=20000 #设置最大连接数

ABC三台机器:启动mongos服务,注意命令,前面都是mongod,这里是mongos

#mongos -f /etc/mongod/mongos.conf

分片搭建-启用分片

登录任何一台20000端口
#mongo --port 20000  
把所有分片和路由器串联:

>sh.addShard("shard1/192.168.66.139:27001,192.168.66.140:27001,192.168.66.141:27001")
>sh.addShard("shard2/192.168.66.139:27002,192.168.66.140:27002,192.168.66.141:27002")
>sh.addShard("shard3/192.168.66.139:27003,192.168.66.140:27003,192.168.66.141:27003")

查看集群状态
>sh.status()

分片搭建-测试分片

登录任何一台20000端口
#mongo --port 20000  
>use admin
>db.runCommand({ enablesharding : "testdb"}) 或者 sh.enableSharding("testdb")    //指定要分片的数据库
>db.runCommand( { shardcollection : "testdb.table1",key : {id: 1} } ) 或者 sh.shardCollection("testdb.table1",{"id":1} )    //#指定数据库里需要分片的集合和片键
>use  testdb
>for (var i = 1; i <= 10000; i++) db.table1.save({id:i,"test1":"testval1"})    //插入测试数据
>db.table1.stats()    //查看table1状态

mongodb的备份恢复

mongodb备份

备份指定库:
mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000  -d mydb -o /tmp/mongobak
它会在/tmp/目录下面生成一个mydb的目录
备份所有库:
mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000 -o /tmp/mongobak/alldatabase
指定备份集合:
mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000 -d mydb -c c1 -o /tmp/mongobak/
它依然会生成mydb目录,再在这目录下面生成两个文件
导出集合为json文件:
mongoexport --host 127.0.0.1 --port 20000 -d mydb -c c1 -o /tmp/mydb2/1.json

mongodb恢复

恢复所有库:
mongorestore -h 127.0.0.1 --port 20000 --drop dir/ //其中dir是备份所有库的目录名字,其中--drop可选,意思是当恢复之前先把之前的数据删除,不建议使用
恢复指定库:
mongorestore -d mydb dir/  //-d跟要恢复的库名字,dir就是该库备份时所在的目录
恢复集合:
mongorestore -d mydb -c testc dir/mydb/testc.bson // -c后面跟要恢复的集合名字,dir是备份mydb库时生成文件所在路径,这里是一个bson文件的路径
导入集合:
mongoimport -d mydb -c testc --file /tmp/testc.json

扩展内容

mongodb安全设置 http://www.mongoing.com/archives/631
mongodb执行js脚本 http://www.jianshu.com/p/6bd8934bd1ca

 

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